文献类型：会议

作　　者：林小明 李晓红 张延彬

作者单位：西南科技大学理学院极端条件物质特性联合实验室,绵阳 621010

会议文献：中国物理学会2018年秋季学术会议论文集

会议名称：中国物理学会2018年秋季学术会议

会议日期：20180913

会议地点：大连

主办单位：中国物理学会

出版日期：20180913

语　　种：中文

摘　　要：利用中心波长λ为800nm,重复频率f为1kHz,脉宽τ为100fs的钛蓝宝石飞秒激光诱导硅表面,研究了硅表面的发射光谱.当硅片位于透镜焦点时,获得了较强的三次谐波(THG)谱和等离子体光谱,而当样品远离透镜焦点时,发现等离子体谱的特征峰消失,只获得了三次谐波(265±1nm)的光谱信号,并且强度随激光能量密度的降低而增强.在考虑双光子吸收(TPA)效应和不考虑双光子吸收效应的情况下,我们分别计算了硅被辐照后导带电子浓度[1],发现双光子吸收对电子浓度的影响不可忽视,并且随着能量密度升高,双光子吸收对电子浓度的影响愈显著.而对于大多数半导体材料,在光子能量大于Eg/2(Eg为能量间隙)的情况下,显著的非线性损耗主要归因于TPA效应[2].因此,实验中三次谐波在能量密度较高时反而较弱的原因可归功于此时较强的双光子效应.其次,通过分析扫描电镜(SEM)图像,发现随着能量密度的降低,烧蚀孔洞周围的微纳米颗粒增多,这也可能是三次谐波增强的原因之一.与三次谐波的理论计算值(266.67 nm)相比,实验中的三次谐波谱线存在轻微的漂移(<2 nm),这可能是自相位调试导致频谱展宽所致.

关 键 词：飞秒激光 单晶硅  三次谐波(THG)  双光子效应  自相位调试  

分 类 号：O4[物理学类] TG1]